霍爾開關型直通式油位計的製作方法

2023-11-01 04:47:17 2

專利名稱：霍爾開關型直通式油位計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油位計，具體說是一種用於檢測機動車油箱內油量的霍爾開關型直筒式油位計。
背景技術：
隨著汽車對油位計質量要求的提高，傳統的浮子式(滑動變阻式)油位計和基於幹簧管的直通式油位計日益不能滿足要求。浮子式油位計在油箱體積過大時，連接杆易斷裂，且滑動電阻易磨損，觸點易受汽油腐蝕，使用壽命短；幹簧管分壓式直通式油位計有觸點，玻管封裝受到震動易損壞。近來雖然出現用線性霍爾元件作為傳感器的油位計，但由於電子線路複雜，成本高，精度底，量程範圍小，所以不易推廣應用。因此迫切需要一種結構簡單的無觸點的直通式油位計取代現有的油位計。
發明內容發明目的本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種無觸點的霍爾開關型直通式油位計。為了解決上述技術問題，本實用新型採用了如下的技術方案一種霍爾開關型直通式油位計，包括金屬管，在金屬管外設有隨著液位變化而上下移動的浮子，在浮子內設有磁環；所述金屬管內設有霍爾電路，霍爾電路的接地端接地， 電源端接工作電壓；霍爾電路的信號輸出端通過上拉電阻連接電源；信號輸出線連接在霍爾電路的輸出端與上拉電阻之間。其中，所述的霍爾電路為單磁極開關型霍爾集成電路或全磁極開關型霍爾集成電路。其中，所述的霍爾電路和上拉電阻至少分別設有三個分別為一號霍爾電路、一號上拉電阻，二號霍爾電路、二號上拉電阻，三號霍爾電路、三號上拉電阻；所述的三號霍爾電路的接地端接地，電源端接工作電壓，三號霍爾電路的輸出端與三號上拉電阻的一端相連； 二號霍爾電路的接地端接地，電源端接工作電壓，二號霍爾電路的輸出端、三號上拉電阻的另一端均與二號上拉電阻的一端相連；一號霍爾電路的接地端接地，電源端接工作電壓，一號霍爾電路的輸出端、二號上拉電阻的另一端均與一號上拉電阻的一端相連，一號上拉電阻的另一端接電源；信號輸出線連接在一號霍爾電路的輸出端和一號上拉電阻的一端之間。其中，所述的霍爾電路和電阻設置在印刷線路板上，印刷線路板固定在金屬管內。本實用新型利用開關型霍爾電路的磁電轉換特性，可將其等效為開關使用，由霍爾電路和電阻組成的分壓電路可以等效為開關和電阻組成的分壓電路。當磁環隨油位變化上下浮動時，分壓電路中對應高度的一隻霍爾電路由於受到磁場的作用而處於導通狀態， 分壓電路便輸出相應的電壓信號，電壓信號值的大小直接反映了油位的高低。本實用新型採用的分壓電路與以往幹簧管採用的分壓電路是不同的。幹簧管採用的分壓電路信號輸出點是隨著幹簧管閉合點的變化而變化的，輸出電位是取幹簧管閉合點的電位；而本實用新型所採用的分壓電路信號輸出點是不變的，輸出點電位的變化直接是由於處於不同高度位置的霍爾電路導通，改變了分壓電路中的電阻阻值而引起的。為了使信號電壓值與油位高度成線性關係，設計中可以通過調節幾個上拉電阻阻值來實現。本實用新型的各個部件沒有任何機械觸點，不會產生電火花，抗震能力強，耐汽油腐蝕，工作安全可靠；機械結構和電子線路簡單，輸出信號線可直接與油量表相連，可直接替換現有油量計。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的霍爾電路、上拉電阻的連接示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。如圖1所示，本實用新型包括上端帶有螺紋的直通式的金屬管1，使用時通過螺母進行固定。在金屬管1外設有隨著液位變化而上下移動的浮子2，浮子2內設有由磁鋼製成的磁環3。在金屬管1內設有與金屬管1適配的長條形印刷電路板，印刷電路板上設有霍爾電路5和上拉電阻，印刷電路板固定在金屬管1內。霍爾電路5和上拉電阻在金屬管1內沿著其長度方向布置。所述霍爾電路為單磁極開關型霍爾電路，可以在規定的磁極(N或S極)磁場觸發下輸出數位訊號。或者為全磁極開關型霍爾電路，在任意磁極(不分N或S極)磁場觸發下輸出數位訊號。若干對霍爾電路5和上拉電阻互相連接成分壓電路。如圖2所示，本實施例中設置了六對霍爾電路5和上拉電阻。分別為一號霍爾電路51、一號上拉電阻Rl，二號霍爾電路52、二號上拉電阻R2，三號霍爾電路53、三號上拉電阻R3，四號霍爾電路54、四號上拉電阻R4，五號霍爾電路55、五號上拉電阻R5，六號霍爾電路56、六號上拉電阻R6。六對霍爾電路5和上拉電阻連接成分壓電路，具體連接如下六號霍爾電路56的接地端接地，電源端接工作電壓VDD，輸出端和六號上拉電阻R6 的一端相連。五號霍爾電路55的接地端接地，電源端接工作電壓VDD，輸出端和六號上拉電阻R6 的另一端均與五號上拉電阻R5的一端相連。四號霍爾電路M的接地端接地，電源端接工作電壓VDD，輸出端和五號上拉電阻R5 的另一端均與四號上拉電阻R4的一端相連。 三號霍爾電路53的接地端接地，電源端接工作電壓VDD，輸出端和四號上拉電阻R4 的另一端均與三號上拉電阻R3的一端相連。二號霍爾電路52的接地端接地，電源端接工作電壓VDD，輸出端和三號上拉電阻3 的另一端均與二號上拉電阻R2的一端相連。一號霍爾電路51的接地端接地，電源端接工作電壓VDD，輸出端和二號上拉電阻R2 的另一端均與一號上拉電阻Rl的一端相連。信號輸出線6連接在一號霍爾電路51的輸出端和一號上拉電阻Rl的一端之間；一號上拉電阻Rl的另一端接電源Vcc。當油箱中液體位置增加或者減少時，浮子2沿金屬管1上下運動，這時會有連續變化的電壓信號從信號輸出線6輸出。假定所有上拉電阻阻值均相等，即Rl = R2 = R3 = R4 = R5 = R6。當磁環3接近一號霍爾電路51時，一號霍爾電路51對地導通，其餘霍爾電路截止，信號輸出線6輸出值為0 ；當磁環3接近二號霍爾電路52時，二號霍爾電路52對地導通，其餘霍爾電路截止，信號輸出線6輸出值為Vrc/2 ；當磁環3接近三號霍爾電路53時，三號霍爾電路53對地導通， 其餘霍爾電路截止，信號輸出線6輸出值為2V。。/3 ；以此類推，當磁環3分別位於接近四號霍爾電路M、五號霍爾電路5和六號霍爾電路56時，分別可得到3Vrc/4，4Vcc/5, 5Vcc/60這樣就實現了該點電壓輸出值的不斷變化，每個電壓值分別對應了液體不同的高度，由此可以得到油箱內的油量。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種霍爾開關型直通式油位計，包括金屬管(1)，在金屬管(1)外設有隨著液位變化而上下移動的浮子0)，在浮子O)內設有磁環(3)；其特徵在於所述金屬管(1)內設有霍爾電路(5)，霍爾電路(5)的接地端接地，電源端接工作電壓；霍爾電路(5)的信號輸出端通過上拉電阻連接電源；信號輸出線(6)連接在霍爾電路(5)的輸出端與上拉電阻之間。
2.根據權利要求1所述的霍爾開關型直通式油位計，其特徵在於所述的霍爾電路(5) 為單磁極開關型霍爾集成電路或全磁極開關型霍爾集成電路。
3.根據權利要求1或2所述的霍爾開關型直通式油位計，其特徵在於所述的霍爾電路(5)和上拉電阻至少分別設有三個分別為一號霍爾電路(51)、一號上拉電阻(Rl)，二號霍爾電路(52)、二號上拉電阻(R2)，三號霍爾電路(53)、三號上拉電阻(R3)；所述的三號霍爾電路(53)的接地端接地，電源端接工作電壓VDD，三號霍爾電路(53)的輸出端與三號上拉電阻0 )的一端相連；二號霍爾電路(5 的接地端接地，電源端接工作電壓VDD，二號霍爾電路(52)的輸出端、三號上拉電阻(R3)的另一端均與二號上拉電阻(R2)的一端相連； 一號霍爾電路(51)的接地端接地，電源端接工作電壓VDD，一號霍爾電路(51)的輸出端、二號上拉電阻(R2)的另一端均與一號上拉電阻(Rl)的一端相連，一號上拉電阻(Rl)的另一端接電源Vrc ；信號輸出線(6)連接在一號霍爾電路(51)的輸出端和一號上拉電阻(Rl)的一端之間。
4.根據權利要求3所述的霍爾開關型直通式油位計，其特徵在於所述的霍爾電路(5) 和電阻設置在印刷線路板上，印刷線路板固定在金屬管(1)內。
專利摘要本實用新型公開了一種霍爾開關型直通式油位計，包括金屬管，在金屬管外設有隨著液位變化而上下移動的浮子，在浮子內設有磁環；所述金屬管內設有霍爾電路，霍爾電路的接地端接地，電源端接工作電壓；霍爾電路的信號輸出端通過上拉電阻連接電源；信號輸出線連接在霍爾電路的輸出端與上拉電阻之間。本實用新型的各個部件沒有任何機械觸點，不會產生電火花，抗震能力強，耐汽油腐蝕，工作安全可靠；機械結構和電子線路簡單，輸出信號線可直接與油量表相連，可直接替換現有油量計。
文檔編號G01F23/74GK202002706SQ20112003193
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月30日 優先權日2011年1月30日
發明者凌超, 劉玉林, 崔義煒, 朱雲, 李雲方, 鄭主惠 申請人:南京艾馳電子科技有限公司